數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書定位在“應(yīng)用型本科”層次，內(nèi)容簡明，通俗易懂，由淺入深，突出集成器件的應(yīng)用，理論聯(lián)系實(shí)際。    全書共分為10章，分別為：數(shù)字邏輯概論、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、邏輯門電路、組合邏輯電路、鎖存器與觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、脈沖波形的產(chǎn)生與變換、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器以及可編程邏輯器件。此外，配合教學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容穿插在相應(yīng)的理論教學(xué)過程中，每章都配有本章小結(jié)和習(xí)題。    本書篇幅適中、可讀性強(qiáng)，可作為普通高等院校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)、電氣自動(dòng)化技術(shù)和信息類相關(guān)專業(yè)應(yīng)用型本(專)科的教材或參考書，也可供從事電子技術(shù)工作的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章  數(shù)字邏輯概論  1.1  數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)    1.1.1  數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用    1.1.2  數(shù)字集成電路的分類及特點(diǎn)    1.1.3  模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)    1.1.4  數(shù)字信號(hào)的描述方法  1.2  數(shù)制    1.2.1  十進(jìn)制    1.2.2  二進(jìn)制    1.2.3  十六進(jìn)制和八進(jìn)制    1.2.4  進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換  1.3  二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算    1.3.1  無符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算    1.3.2  帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算  1.4  二進(jìn)制代碼    1.4.1  自然二進(jìn)制碼    1.4.2  二一十進(jìn)制編碼    1.4.3  格雷碼    1.4.4  ASCII碼  1.5  二值邏輯變量與基本邏輯運(yùn)算  1.6  邏輯函數(shù)及其表示方法  本章小結(jié)  習(xí)題第2章  邏輯代數(shù)基礎(chǔ)  2.1  邏輯代數(shù)    2.1.1  邏輯代數(shù)的基本定律和恒等式    2.1.2  邏輯代數(shù)的基本規(guī)則    2.1.3  邏輯函數(shù)的變換及代數(shù)化簡法  2.2  邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法    2.2.1  最小項(xiàng)的定義及其性質(zhì)    2.2.2  邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式    2.2.3  用卡諾圖表示邏輯函數(shù)    2.2.4  用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)  本章小結(jié)-  習(xí)題第3章  邏輯門電路  3.1  MOS邏輯門電路    3.1.1  概述    3.1.2  MOS管的開關(guān)特性    3.1.3  CMOS反相器和傳輸門    3.1.4  CMOS與非門、或非門和異或門    3.1.5  CMOS漏極開路門電路和三態(tài)輸出門電路    3.1.6  CMOS門電路的電氣特性和參數(shù)  3.2  TTL邏輯門電路    3.2.1  三極管的開關(guān)特性    3.2.2  反相器的基本電路    3.2.3  TTL邏輯門電路    3.2.4  集電極開路門和三態(tài)門  3.3  邏輯描述中的幾個(gè)問題    3.3.1  正負(fù)邏輯問題    3.3.2  基本邏輯門電路的等效符號(hào)及其應(yīng)用  3.4  邏輯門電路使用中的幾個(gè)實(shí)際問題    3.4.1  各種門電路之間的接口問題    3.4.2  抗干擾措施  本章小結(jié)  習(xí)題第4章  組合邏輯電路  4.1  概述  4.2  組合邏輯電路的分析  4.3  組合邏輯電路的設(shè)計(jì)  4.4  組合邏輯電路中的競爭冒險(xiǎn)    4.4.1  產(chǎn)生競爭冒險(xiǎn)的原因    4.4.2  競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象的識(shí)別    4.4.3  競爭冒險(xiǎn)的消去方法  4.5  常用組合邏輯集成電路    4.5.1  編碼器    4.5.2  譯碼器/數(shù)據(jù)分配器    4.5.3  數(shù)據(jù)選擇器    4.5.4  數(shù)值比較器    4.5.5  算術(shù)運(yùn)算電路  本章小結(jié)  習(xí)題第5章  鎖存器與觸發(fā)器  5.1  概述    5.1.1  鎖存器與觸發(fā)器    5.1.2  鎖存器和觸發(fā)器邏輯功能描述方法    5.1.3  雙穩(wěn)態(tài)存儲(chǔ)單元電路  5.2  鎖存器    5.2.1  基本RS鎖存器    5.2.2  鎖存器和觸發(fā)器邏輯功能描述    5.2.3  邏輯門控RS鎖存器——同步觸發(fā)器    5.2.4  D鎖存器  5.3  觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理    5.3.1  主從觸發(fā)器    5.3.2  維持阻塞觸發(fā)器    5.3.3  利用傳輸延遲的觸發(fā)器  5.4  觸發(fā)器的邏輯功能    5.4.1  D觸發(fā)器    5.4.2  JK觸發(fā)器    5.4.3  T觸發(fā)器    5.4.4  T′觸發(fā)器    5.4.5  RS觸發(fā)器    5.4.6  觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換  本章小結(jié)  習(xí)題第6章  時(shí)序邏輯電路  6.1  時(shí)序邏輯電路的基本概念    6.1.1  時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)    6.1.2  時(shí)序邏輯電路的分類    6.1.3  時(shí)序邏輯電路的功能描述  6.2  同步時(shí)序邏輯電路的分析    6.2.1  分析同步時(shí)序邏輯電路的一般步驟    6.2.2  同步時(shí)序邏輯電路分析舉例  6.3  異步時(shí)序邏輯電路的分析  6.4  若干典型的時(shí)序邏輯電路    6.4.1  寄存器和移位寄存器    6.4.2  計(jì)數(shù)器  6.5  同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)    6.5.1  設(shè)計(jì)同步時(shí)序邏輯電路的一般步驟    6.5.2  同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)舉例  本章小結(jié)  習(xí)題第7章  脈沖波形的產(chǎn)生與變換  7.1  概述  7.2  單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器    7.2.1  用門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器    7.2.2  集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器    7.2.3  單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用  7.3  施密特觸發(fā)器    7.3.1  用門電路組成的施密特觸發(fā)器    7.3.2  施密特觸發(fā)器的應(yīng)用  7.4  多諧振蕩器    7.4.1  用門電路組成的多諧振蕩器    7.4.2  用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器    7.4.3  石英晶體振蕩器  7.5  555定時(shí)器及其應(yīng)用    7.5.1  555定時(shí)器    7.5.2  用555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器    7.5.3  用555定時(shí)器組成的施密特觸發(fā)器    7.5.4  用555定時(shí)器組成的多諧振蕩器  本章小結(jié)  習(xí)題第8章  數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換  8.1  概述  8.2  D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.1  D/A轉(zhuǎn)換的基本原理    8.2.2  權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)型D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.3  倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.4  權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.5  雙極性D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.6  D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)    8.2.7  集成D/A轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用  8.3  A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.1  A/D轉(zhuǎn)換的基本原理    8.3.2  并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.3  逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.4  雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.5  A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)    8.3.6  集成A/D轉(zhuǎn)換器簡介  本章小結(jié)  習(xí)題第9章  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器  9.1  只讀存儲(chǔ)器    9.1.1  ROM的定義與基本結(jié)構(gòu)    9.1.2  二維譯碼    9.1.3  可編程ROM    9.1.4  集成電路ROM    9.1.5  ROM的讀操作與時(shí)序圖    9.1.6  ROM的應(yīng)用舉例  9.2  隨機(jī)存取存儲(chǔ)器    9.2.1  靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器    9.2.2  同步靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器    9.2.3  動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器  9.3  存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展    9.3.1  位擴(kuò)展方式    9.3.2  字?jǐn)U展方式    9.3.3  字、位同時(shí)擴(kuò)展  本章小結(jié)  習(xí)題第10章  可編程邏輯器件  10.1  可編程邏輯器件的基本特點(diǎn)  10.2  可編程邏輯陣列  10.3  可編程陣列邏輯  10.4  復(fù)雜的可編程邏輯器件    10.4.1  CPLD的結(jié)構(gòu)    10.4.2  CPLD編程簡介  本章小結(jié)  習(xí)題附錄1  常用邏輯符號(hào)對(duì)照表附錄2  CMOS和TTL門電路的技術(shù)參數(shù)表附錄3  本書常用符號(hào)表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　20世紀(jì)中期至21世紀(jì)初，電子技術(shù)特別是數(shù)字電子技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、醫(yī)療以及人們的日常生活發(fā)生了根本性的變革?！　‰娮蛹夹g(shù)的發(fā)展是以電子器件的發(fā)展為基礎(chǔ)的。20世紀(jì)初直至中葉，主要使用的電子器件是真空管，也稱電子管。隨著固體微電子學(xué)的進(jìn)步，第一只晶體三極管于1947年問世，開創(chuàng)了電子技術(shù)的新領(lǐng)域。隨后在60年代初，模擬和數(shù)字集成電路相繼上市。到70年代末，微處理器的問世使電子器件及其應(yīng)用出現(xiàn)了嶄新的局面。1988年，集成工藝可在1cmz的硅片上集成3 500萬個(gè)元件，這說明集成電路進(jìn)入甚大規(guī)模階段。當(dāng)前的制造技術(shù)已使集成電路芯片內(nèi)部的布線細(xì)微到亞微米和深亞微米量級(jí)。隨著芯片上元件和布線的縮小，芯片的功耗降低，而速度大為提高。最新生產(chǎn)的微處理器的時(shí)鐘頻率高達(dá)3 GHz（109Hz）?！　?shù)字技術(shù)應(yīng)用的典型代表是電子計(jì)算機(jī)，它是伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展衍生出計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展和完善，計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響已遍及人類經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，掀起了一場“數(shù)字革命”。數(shù)字技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于廣播、電視、通信、醫(yī)學(xué)診斷、測量、控制、文化娛樂以及家庭生活等方面。由于數(shù)字信號(hào)具有便于存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，使得許多傳統(tǒng)使用模擬技術(shù)的領(lǐng)域轉(zhuǎn)而運(yùn)用數(shù)字技術(shù)?！　。?）照相機(jī)　　傳統(tǒng)的模擬相機(jī)是用鹵化銀感光膠片記錄影像，膠片成像過程需要嚴(yán)格的加工工藝和技術(shù)，而且膠片不便于保存和傳輸。數(shù)字相機(jī)是將影像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以像素陣列的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。存儲(chǔ)的信息包括色彩、光強(qiáng)度和位置等。例如640×480的像素陣列中，每個(gè)像素的紅、綠、藍(lán)三元色均是8位，則該陣列的數(shù)據(jù)超過700萬。如果用JPE圖形格式進(jìn)行壓縮處理后，數(shù)據(jù)量只為原來的5％，便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離傳輸。隨著計(jì)算機(jī)處理照片技術(shù)的推廣，外置大容量小體積硬盤的普及，激光數(shù)字彩色照片沖放設(shè)備的廣泛應(yīng)用，數(shù)字相機(jī)將取代模擬相機(jī)。

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